Montaż paneli fotowoltaicznych - ważne zasady i zalecenia

Panele na dachu czy na gruncie?

Pierwszą rzeczą o jakiej należy zdecydować jest miejsce, gdzie umieścimy panele. Najczęściej do wyboru mamy montaż paneli fotowoltaicznych na dachu lub na gruncie. Każde miejsce ma swoje dobre i złe strony. Dużo zależy od tego jaką mamy działkę i jaki rodzaj dachu do dyspozycji.

Kiedy montować na gruncie?

W pierwszej chwili może się wydawać, że nie ma lepszego miejsca na montaż fotowoltaiki niż dach. Znajduje się wyżej niż zabudowania i drzewa, często ma odpowiedni kąt nachylenia i nie jest tak bardzo narażony na zanieczyszczenia od ulicy czy od prac w ogrodzie. Dlaczego w takim razie budować panele fotowoltaiczne na gruncie?

Po pierwsze są sytuacje, w których dach nie może utrzymać konstrukcji, bo ma za małą powierzchnię dla wystarczającej instalacji fotowoltaicznej. Czasami może być ustawiony w taki sposób lub mieć nachylenie, które pogarsza, zamiast poprawiać wydajność paneli.

Montaż paneli PV na gruncie ma też zalety, które trudno uzyskać na dachu. Pozwala kontrolować w pełni nachylenie i ustawienie instalacji względem słońca. Poza dobrym ustawieniem mamy też większą kontrolę podczas czyszczenia, konserwacji czy wymiany ogniw.

Główną wadą montażu fotowoltaiki na gruncie jest wyższa cena (trzeba dopłacić do stelaży pod panele) i zajęcie miejsca na działce, które można by wykorzystać w inny sposób.

Zalety montażu na dachu

Opłacalność montażu na dachu w dużej mierze zależy od tego jaki to jest dach. Istnieje kilka podstawowych rodzajów dachu, jeżeli chodzi o kształt: płaski, kopertowy, dwuspadowy, jednospadowy. Ten ostatni jest najlepszą opcją, jeżeli jest skierowany na południe. Dobrą opcją jest też kopertowy, jeżeli tylko ma odpowiednio dużą powierzchnię. Dzięki nachyleniu na cztery strony, można wybrać tę stronę dachu, która będzie wystawiona na najwięcej promieni słonecznych. Optymalny jest kierunek południowy i południowo-wschodni, przy kącie nachylenia paneli między 30 a 40 stopni. Jednak z dachu skierowanego na zachód, wschód lub południowy-zachód też można pozyskać wystarczająco dużo energii.

Dach płaski ma swoje wady i zalety. Na mocnej konstrukcji dachu można ustawić panele tak jak na gruncie. Daje to te same możliwości regulacji nachylenia i ukierunkowania paneli PV.

Dach dwuspadowy sprawdza się w przypadku odpowiedniej orientacji względem kierunków świata. Wadą jest to, że optymalnie można wykorzystać tylko jedną stronę dachu.

Inne miejsca montażu instalacji fotowoltaicznej

Ostatnio popularne stają się panele PV zintegrowane z konstrukcją domu. W tym przypadku też najczęściej chodzi o dach z ogniw fotowoltaicznych. Można je jednak umieszczać oknach, ścianach i innych miejscach. Pionowe ustawienie instalacji fotowoltaicznej ma swoje zalety, ponieważ pozwala pozyskiwać energię słoneczną na podobnym poziomie przez cały rok. Nawet kiedy słońce jest nisko nad horyzontem, jego promienie mają większą szansę dotrzeć w ciągu dnia do pionowej ściany.

Osobnym zagadnieniem jest instalowanie paneli PV na balkonach bloków i kamienic. Można tu zainstalować jeden, dwa panele. Moc fotowoltaiki bez zgłoszenia wynosi poniżej 800 W. Taka moc nie pozwoli na zasilenie całego mieszkania, ale na pewno pomoże obniżyć koszty, bez zakładania licznika dwukierunkowego. Niestety nie każdy balkon nadaje się do montażu instalacji fotowoltaicznej. Warto najpierw sprawdzić czy nasz balkon i balustrada zniesie ciężar panelu ze stelażem. W domu spółdzielczym lub komunalnym trzeba zgłosić chęć założenia paneli do administracji. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły o fotowoltaice.

Co jest potrzebne do montażu paneli fotowoltaicznych?

Montaż samych paneli fotowoltaicznych wymaga różnych konstrukcji, które utrzymają ogniwa na miejscu. Jednak samo mocowanie paneli to nie koniec budowania minielektrowni. Niezbędnym urządzeniem jest falownik lub inne urządzenie, które przerobi prąd stały na zmienny – odpowiedni dla domowych urządzeń. Jeżeli chcemy zwiększyć tzw. autokonsumpcję, czyli rzeczywiste wykorzystanie tego co produkujemy, warto też dodać magazyn energii. Poza tym osoby, które podłączyły się do sieci, muszą wymienić lub założyć licznik dwukierunkowy. Dostawcy energii sieciowej zwykle zakładają licznik po około 2 tygodniach do miesiąca od zgłoszenia. Do tego czasu nie możemy korzystać z instalacji. Dokładne omówienie urządzeń instalacji znajdziecie w innych artykułach. Tutaj skupimy się na wszystkim co związane z montażem.

Mocowanie paneli na dachu – podstawy

Przyjrzymy się teraz dokładniej temu co jest potrzebne do montażu paneli fotowoltaicznych na dachu. Istnieje kilka technik mocowania ogniw na pochyłej i płaskiej powierzchni. Podstawową zasadą jest unikanie krawędzi dachu i stosowanie dedykowanych systemów montażu dla danego materiału. W innym razie może dojść do upadku, przede wszystkim oderwania panelu przez wiatr.

Montaż ogniw fotowoltaicznych wymaga użycia podstawowych elementów montażowych, t.j, szyny, łączniki szyn, klemy i śruby. Poza tym mogą być potrzebne dodatkowe elementy, specyficzne dla danego typu dachu.

Rodzaje mocowania na dachu mogą być następujące:

• System montażu ze względu na materiał i kształt dachówki na dachu ukośnym – dedykowany dla dachówek: ceramicznej, z blachy trapezowej, z blachy w rąbek, z blachodachówki, z dachówki bitumicznej oraz karpiówki (dachówki w kształcie rybiej łuski). 
• System montażu dla dachów płaskich – balastowy, zgrzewany lub kotwiony.

Jak widać nie da się w jednym zdaniu streścić jak zamocować panele fotowoltaiczne na dachu. Każda konstrukcja i materiał pokrywający dach wymagają trochę innego podejścia.

Montaż paneli fotowoltaicznych - przykłady

Nie sposób opisać wszystkie techniki montażu fotowoltaiki. Przedstawione tu przykłady dają ogólne pojęcie jak to powinno wyglądać. Najpierw przyjrzyjmy się dokładniej jak wygląda montaż ogniw fotowoltaicznych na standardowym dachu pochyłym z blachodachówką. Etapy są następujące:

1. wywiercenie otworów w dachówce, do krokwi
2. przytwierdzenie do krokwi za pomocą podwójnych śrub z uszczelką (zapobiegającą przeciekom)
3. mocowanie szyn na śrubach za pomocą adaptera montażowego
4. mocowanie paneli na szynach za pomocą klem.

W tym systemie montażu najważniejsze jest zadbanie o szczelność między blachodachówką a krokwią.

Instalacja paneli fotowoltaicznych na dachu z dachówką ceramiczną lub karpiówką wymaga zdjęcia poszycia w celu mocowania uchwytów montażowych. Następnie poszycie jest z powrotem montowane i na uchwytach instaluje się profil pod panele.

W przypadku dachów płaskich, jak wspomnieliśmy wcześniej, istnieje kilka sposobów montażu. Kotwiony polega na wkręceniu śrub w dach. Ten inwazyjny system montażu można zastosować na dachach, które umożliwiają trwałe mocowanie śruby. W innym przypadku stosuje się sposoby nieinwazyjne – przez obciążenie paneli ustawionych na dachu (system balastowy) lub przez klejenie lub zgrzewanie konstrukcji z powierzchnią dachu. Ten ostatni sposób instalacji paneli fotowoltaicznych jest stosowany tam, gdzie nośność dachu jest zbyt niska i nie można go dodatkowo obciążać.

Montaż ogniw fotowoltaicznych najlepiej powierzyć specjalistom. Jeżeli jednak chcemy go wykonać samodzielnie trzeba się stosować do instrukcji, gdyż każdy system mocowania ma inną specyfikę.

Rozmieszczenie elementów instalacji

Odległość od dachu samych paneli jest regulowana za pomocą uchwytów mocujących. Zwykle odległość między panelami i dachówką wynosi 10 do kilkunastu centymetrów. Jest to przede wszystkim potrzebne do chłodzenia paneli. Z utrzymaniem odpowiedniej temperatury ogniw fotowoltaicznych wiąże się lepsza sprawność całej instalacji. Dodatkowo należy pamiętać o odległości od krawędzi dachu. Różne źródła podają różnie, ale jest to co najmniej 20-30 cm, nawet do pół metra. Te wszystkie instrukcje mogą budzić niepokój. Czy panele słoneczne niszczą dach? Odpowiedź jest prosta: nie, jeżeli się je prawidłowo zamontuje i dobierze system montażu do danego typu dachu.

Planując założenie instalacji fotowoltaicznej musimy brać pod uwagę nie tylko rozmieszczenie paneli, ale pozostałych urządzeń składających się na system PV. Wiele osób zakładając instalację zastanawia się jaka powinna być odległość falownika od paneli fotowoltaicznych. Zwykle optymalna długość kabli wynosi do 10 m. Wtedy nie trzeba montować dodatkowych zabezpieczeń. Często inwertery montuje się w piwnicy, garażu lub na strychu. Tak naprawdę najważniejsze jest, żeby mieć do niego łatwy dostęp.